Minnesot大学双城分校的研究人员开发了一种更准确、侵入性更小的技术。不同于传统的通过肌肉来移动机械臂，截肢者可以使用他们的大脑信号来移动机械臂。
当前市面上的假肢主要有两种使用方法。一是由肩膀或胸部控制电缆和线束系统，二是较为先进的使用传感器来获取患者现有肢体的细微肌肉运动。但是，这两种方法都比较麻烦，截肢者需要数月时间的练习才能学会如何移动它们。
该大学生物医学工程系的研究人员在行业合作者的帮助下，研造了一种可连接到人手臂周围神经的小型可植入设备。在人工智能计算机与机械臂结合使用时，该设备可以读取和解释大脑信号，允许上肢截肢者仅用他们的意念就可以控制机械臂。
研究人员的最新论文发表在期刊《Journal of Neural Engineering》上。
“它比市面上的任何商业假肢都直观得多，”Minnesota大学双城分校生物医学工程博士后研究员 Jules Anh Tuan Nguyen 说。“对于其他商业假肢，当截肢者想要移动手指时，他们实际上并没有考虑移动手指。他们试图激活手臂上的肌肉，因为这才是读取的内容。因此，这些系统需要大量的学习和实践。对于我们的技术而言，因为我们直接解读神经信号，它知道患者的意图。如果他们想移动手指，他们所要做的就是考虑移动哪根手指。
Nguyen 与Minnesota大学生物医学工程系杨志副教授一起从事这项研究约 10 年，是神经芯片技术的主要开发者之一。
该项目始于 2012 年，当时 Nerves, Incorporated 的行业神经科学家兼首席执行官 Edward Keefer 与杨教授共同希望制造一种可以使截肢者受益的神经植入装置。并获得了美国政府国防高级研究计划局 (DARPA) 的资助，并在此后对真正的截肢者进行了几次成功的临床试验。
研究人员还与Minnesota大学技术商业化办公室合作，成立了一家名为 Fasikl 的初创公司——这是对“神经纤维束”这个词的一种演绎——以将该技术商业化。
“我们的研究可以影响到他人，并有朝一日改善截肢患者的生活这一事实非常重要，”Nguyen 说。“开发新技术很有趣，但如果你只是在实验室里做实验，它不会直接影响任何人。这就是我们想在Minnesota大学参与临床试验的原因。过去三、四年来，我有幸与几位截肢患者一起工作。当我能帮助他们移动手指或帮助他们做一些他们以前认为不可能的事时，我十分激动。”
与类似技术相比，该系统运行良好的很大一部分原因是与人工智能的结合，该系统使用机器学习来帮助解释来自神经的信号。
“人工智能具有帮助解释很多关系的能力，”杨教授说。“这项技术使我们能够准确地记录人类数据、神经数据。有了这种神经数据，人工智能系统可以填补空白并确定发生了什么。能够结合新芯片人工智能技术至关重要。它可以帮助回答很多我们以前无法回答的问题。”
该技术不仅对截肢者有益，对其他患有神经系统疾病和慢性疼痛的患者也有益。杨教授展望，未来将不再需要侵入性脑部手术，而是可以通过周围神经获取脑信号。
此外，可植入芯片的应用范围不仅限于医学。
目前，该系统需要穿过皮肤的电线连接到外部AI 接口和机械臂。但是，如果芯片可以连接到远程计算机，它将使人类能够用他们的思想控制他们的个人设备——例如汽车或电话等。
杨教授说。“这项技术是为截肢者设计的，但如果你谈论它的真正潜力，这可能适用于我们所有人。”
参考资料：
https://medicalxpress.com/news/2022-05-technology-amputees-robotic-arm-mind.html
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